탄소나노튜브 박막 트랜지스터의 제작 및 동작특성조사

Abstract

나노미터대의 지름에 비하여 높은 전기전도도와 강한 기계적 특성을 갖는 탄소나노튜브는 이러한 특성들로 인하여 다양한 전자재료로써의 응용성이 최근 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 망 구조로 이루어진 단일벽 탄소나노튜브 박막을 이용한 전계효과 트랜지스터를 제작하였고 그 전기적 동작특성을 다양한 환경에서 조사하였다. 산화막이 길러진 도핑된 실리콘 기판위에 광학리소그라피와 열증착법을 이용하여 Cr/Au 전극을 형성하였다. 탄소나노튜브가 분산괴어진 dichlorobenzene용액 0.2 ul를 떨어뜨린 후, source와 drain 전극 사이에 AC전류(5MHz, 10Vpp)를 걸어주어 탄소나노튜브를 고밀도 망(newtork)구조로 정렬 시켰다. 전극사이에 정렬된 반도체 탄소나노튜브의 농도를 증가시키기 위하여 높은 Gate전압을 가한 상태에서 전극사이에 과전압을 인가하여 많은 양의 금속성 탄소나노튜브를 산화시켰고 이를 전기전도도의 계단식 감소로 관찰 할 수 있었다. 제작된 박막 트랜지스터의 탄소나노튜브 농도별, 탄소나노튜브의 종류별 전류-전압 특성과 다양한 gating방식에 따른 정류특성 및 가스센서로서의 특성을 관찰하였다.